JP6774761B2 - Sample holder - Google Patents
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Description
本発明は、試料ホルダーに関する。 The present invention relates to a sample holder.
走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)では、試料を加熱することができる試料ホルダーを用いることで、試料を加熱しながら、その場観察を行うことができる。試料の加熱を行いながらその場観察を行うことにより、試料の溶融や合金化の現象をミクロレベルで可視化することができる。 In a scanning electron microscope (SEM), by using a sample holder capable of heating a sample, in-situ observation can be performed while heating the sample. By observing the sample in-situ while heating it, the phenomenon of melting and alloying of the sample can be visualized at the micro level.
例えば、特許文献1には、試料を加熱するためのヒーターを備えた試料ホルダーが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a sample holder provided with a heater for heating a sample.
特許文献1に記載の試料ホルダーでは、試料は押さえ金具により固定されている。しかしながら、この押さえ金具では、歪んだ形状の試料を保持することは困難である。また、この押さえ金具では、独立した複数の部材を接触させた状態で保持しつつ、その接触界面を観察することは困難である。 In the sample holder described in Patent Document 1, the sample is fixed by a holding metal fitting. However, it is difficult to hold a sample having a distorted shape with this holding metal fitting. Further, with this holding metal fitting, it is difficult to observe the contact interface while holding a plurality of independent members in contact with each other.
走査電子顕微鏡では、試料ステージが試料ホルダーを移動させたり、傾斜させたりするため、試料ホルダーは試料を確実に保持しなければならない。 In scanning electron microscopy, the sample holder must hold the sample securely because the sample stage moves or tilts the sample holder.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、試料を加熱することができ、かつ、様々な形状の試料を保持することができる試料ホルダーを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and one of the objects according to some aspects of the present invention is that the sample can be heated and the sample has various shapes. The purpose is to provide a sample holder that can be held.
(1)本発明に係る試料ホルダーは、
荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、
試料または前記試料が載置される試料台に電流を流すための第1電極および第2電極と、
前記試料または前記試料台が前記第1電極と前記第2電極との間で固定されるように、前記第2電極を前記第1電極に向けて押圧する押圧部と、
前記試料または前記試料台を加熱するための第1ヒーターおよび第2ヒーターと、
を含み、
前記第1ヒーターは、前記第1電極に機械的に接続され、
前記第2ヒーターは、前記第2電極に機械的に接続されている。
(1) The sample holder according to the present invention is
A sample holder for charged particle beam devices
A first electrode and a second electrode for passing an electric current through the sample or the sample table on which the sample is placed, and
A pressing portion that presses the second electrode toward the first electrode so that the sample or the sample table is fixed between the first electrode and the second electrode.
A first heater and a second heater for heating the sample or the sample table,
Including
The first heater is mechanically connected to the first electrode.
The second heater is mechanically connected to the second electrode.
このような試料ホルダーでは、押圧部が第1電極と第2電極との間で試料または試料台が固定されるように第2電極を第1電極に向けて押圧するため、様々な形状の試料または試料台を保持することができる。さらに、このような試料ホルダーでは、第1電極および第2電極を試料または試料台に密着させることができるため、効率よく試料または試料台を通電加熱することができる。また、このような試料ホルダーでは、第1電極および第2電極による通電加熱に加えて、第1ヒーターおよび第2ヒーターによっても試料または試料台を加熱することができる。また、このような試料ホルダーでは、第1ヒーターが第1電極を介して試料または試料台を加熱することができ、第2ヒーターが第2電極を介して試料または試料台を加熱することができる。 In such a sample holder, since the pressing portion presses the second electrode toward the first electrode so that the sample or the sample table is fixed between the first electrode and the second electrode, samples having various shapes are used. Alternatively, the sample table can be held. Further, in such a sample holder, since the first electrode and the second electrode can be brought into close contact with the sample or the sample table, the sample or the sample table can be efficiently energized and heated. Further, in such a sample holder, the sample or the sample table can be heated by the first heater and the second heater in addition to the energization heating by the first electrode and the second electrode. Further, in such a sample holder, the first heater can heat the sample or the sample table through the first electrode, and the second heater can heat the sample or the sample table through the second electrode. ..
(2)本発明に係る試料ホルダーは、
荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、
試料または前記試料が載置される試料台に電流を流すための第1電極および第2電極と、
前記試料または前記試料台が前記第1電極と前記第2電極との間で固定されるように、前記第2電極を前記第1電極に向けて押圧する押圧部と、
前記試料または前記試料台を加熱するための第1ヒーターおよび第2ヒーターと、
を含み、
前記第1電極および前記第2電極は、第1方向において、前記試料または前記試料台を挟むように設けられ、
前記第1ヒーターおよび前記第2ヒーターは、前記第1方向とは異なる第2方向において、前記試料または前記試料台を挟むように設けられている。
(2) The sample holder according to the present invention is
A sample holder for charged particle beam devices
A first electrode and a second electrode for passing an electric current through the sample or the sample table on which the sample is placed, and
A pressing portion that presses the second electrode toward the first electrode so that the sample or the sample table is fixed between the first electrode and the second electrode.
A first heater and a second heater for heating the sample or the sample table,
Including
The first electrode and the second electrode are provided so as to sandwich the sample or the sample table in the first direction.
The first heater and the second heater are provided so as to sandwich the sample or the sample table in a second direction different from the first direction .
このような試料ホルダーでは、押圧部が第1電極と第2電極との間で試料または試料台が固定されるように第2電極を第1電極に向けて押圧するため、様々な形状の試料または試料台を保持することができる。さらに、このような試料ホルダーでは、第1電極および第2電極を試料または試料台に密着させることができるため、効率よく試料または試料台を通電加熱することができる。また、このような試料ホルダーでは、第1電極および第2電極による通電加熱に加えて、第1ヒーターおよび第2ヒーターによっても試料または試料台を加熱することができる。また、このような試料ホルダーでは、第1ヒーターおよび第2ヒーターで発生した熱を、試料または試料台に電流を流すための電極を介さずに、試料または試料台に伝えることができる。 In such a sample holder, since the pressing portion presses the second electrode toward the first electrode so that the sample or the sample table is fixed between the first electrode and the second electrode, samples having various shapes are used. Alternatively, the sample table can be held. Further, in such a sample holder, since the first electrode and the second electrode can be brought into close contact with the sample or the sample table, the sample or the sample table can be efficiently energized and heated. Further, in such a sample holder, the sample or the sample table can be heated by the first heater and the second heater in addition to the energization heating by the first electrode and the second electrode. Further, in such a sample holder, the heat generated by the first heater and the second heater can be transferred to the sample or the sample table without passing through an electrode for passing an electric current through the sample or the sample table.
(3)本発明に係る試料ホルダーにおいて、
前記第1ヒーターと前記第2ヒーターとは、独立して動作可能に構成されていてもよい。
(3) In the sample holder according to the present invention
The first heater and the second heater may be configured to be able to operate independently.
このような試料ホルダーでは、試料または試料台を第1ヒーターおよび第2ヒーターのいずれかで加熱することもできるし、試料または試料台を第1ヒーターおよび第2ヒーターの両方で加熱することもできる。In such a sample holder, the sample or the sample table can be heated by either the first heater and the second heater, or the sample or the sample table can be heated by both the first heater and the second heater. ..
(4)本発明に係る試料ホルダーにおいて、
前記押圧部が前記第2電極を押圧する力を測定するためのセンサーを含んでいてもよい。
( 4 ) In the sample holder according to the present invention.
A sensor for measuring the force with which the pressing portion presses the second electrode may be included.
このような試料ホルダーでは、試料または試料台に加わる力の大きさの情報を得ることができる。 With such a sample holder, it is possible to obtain information on the magnitude of the force applied to the sample or the sample table.
(5)本発明に係る試料ホルダーにおいて、
基台を含み、
前記押圧部は、雄ネジ部を有し、
前記基台には、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が設けられ、
前記押圧部は、前記雄ネジ部が前記雌ネジ部にねじ込まれることにより、前記第2電極を押圧してもよい。
( 5 ) In the sample holder according to the present invention.
Including the base
The pressing portion has a male screw portion and has a male screw portion.
The base is provided with a female screw portion that is screwed into the male screw portion.
The pressing portion may press the second electrode by screwing the male screw portion into the female screw portion.
このような試料ホルダーでは、雄ネジ部のねじ込みの程度に応じて、第2電極を試料に押し当てる力を調整することができる。したがって、このような試料ホルダーでは、様々な形状の試料を保持することができる。 In such a sample holder, the force of pressing the second electrode against the sample can be adjusted according to the degree of screwing of the male screw portion. Therefore, such a sample holder can hold samples of various shapes.
(6)本発明に係る試料ホルダーにおいて、
前記試料または前記試料台に電流を流すための第3電極を、さらに含んでもよい。
( 6 ) In the sample holder according to the present invention.
A third electrode for passing an electric current through the sample or the sample table may be further included.
このような試料ホルダーでは、より確実に試料を通電加熱することができる。 With such a sample holder, the sample can be energized and heated more reliably.
(7)本発明に係る試料ホルダーは、
荷電粒子線装置用の試料ホルダーであって、
試料または前記試料が載置される試料台を加熱するための第1ヒーターおよび第2ヒーターと、
前記試料または前記試料台が前記第1ヒーターと前記第2ヒーターとの間で固定されるように、前記第2ヒーターを前記第1ヒーターに向けて押圧する押圧部と、
を含む。
( 7 ) The sample holder according to the present invention is
A sample holder for charged particle beam devices
A first heater and a second heater for heating the sample or the sample table on which the sample is placed, and
A pressing portion that presses the second heater toward the first heater so that the sample or the sample table is fixed between the first heater and the second heater.
including.
このような試料ホルダーでは、押圧部が第1ヒーターと第2ヒーターとの間で試料または試料台が固定されるように第2ヒーターを第1ヒーターに向けて押圧するため、様々な形状の試料または試料台を保持することができる。さらに、このような試料ホルダーでは、第1ヒーターおよび第2ヒーターを試料または試料台に密着させることができるため、効率よく試料または試料台を加熱することができる。 In such a sample holder, since the pressing portion presses the second heater toward the first heater so that the sample or the sample table is fixed between the first heater and the second heater, samples having various shapes are used. Alternatively, the sample table can be held. Further, in such a sample holder, since the first heater and the second heater can be brought into close contact with the sample or the sample table, the sample or the sample table can be heated efficiently.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below do not unreasonably limit the contents of the present invention described in the claims. Moreover, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
以下では、本発明に係る試料ホルダーが用いられる荷電粒子線装置として、試料に電子線を照射して試料の観察を行う走査電子顕微鏡(SEM)を例に挙げて説明するが、本発明に係る試料ホルダーが用いられる荷電粒子線装置は例えば電子線以外の荷電粒子線(イオン等)を照射して試料の観察や試料の加工を行う装置であってもよい。例えば、本発明
に係る試料ホルダーが用いられる荷電粒子線装置は、集束イオンビーム加工観察装置(Focused Ion Beam System、FIB装置)であってもよい。
Hereinafter, as a charged particle beam device in which the sample holder according to the present invention is used, a scanning electron microscope (SEM) for observing the sample by irradiating the sample with an electron beam will be described as an example. The charged particle beam device in which the sample holder is used may be, for example, a device that irradiates a charged particle beam (ion or the like) other than an electron beam to observe the sample and process the sample. For example, the charged particle beam apparatus in which the sample holder according to the present invention is used may be a focused ion beam processing observation apparatus (Focused Ion Beam System, FIB apparatus).
1. 第1実施形態
1.1. 試料ホルダー
まず、第1実施形態に係る試料ホルダーについて図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る試料ホルダー100が走査電子顕微鏡1に装着された状態を模式的に示す図である。
1. 1. First Embodiment 1.1. Sample Holder First, the sample holder according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a state in which the
試料ホルダー100は、走査電子顕微鏡用の試料ホルダーである。試料ホルダー100は、図1に示すように、走査電子顕微鏡1のチャンバー(試料室)2内に設けられた試料ステージ4に装着される。試料ホルダー100は、試料ステージ4に対して着脱可能に構成されている。試料ステージ4は、試料ホルダー100を移動させたり、回転させたりすることができる。試料ステージ4は、さらに、試料ホルダー100を傾斜させることもできる。
The
走査電子顕微鏡1では、試料ホルダー100が保持している試料Sに対してカラム6に収容された電子光学系から電子線EB(荷電粒子線の一例)を照射し、試料Sから放出された二次電子を検出器(図示せず)で検出して、SEM像を取得する。
In the scanning electron microscope 1, the sample S held by the
図2は、第1実施形態に係る試料ホルダー100を模式的に示す断面図である。図3は、第1実施形態に係る試料ホルダー100を模式的に示す平面図である。なお、図2は、図3のII−II線断面図である。図2および図3では、試料ホルダー100が試料Sを保持している状態を図示している。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the
試料ホルダー100は、図2および図3に示すように、基台10と、取付け台20と、第1電極30と、第2電極32と、第1ヒーター40と、第2ヒーター42と、試料固定ネジ(押圧部の一例)50と、を含む。なお、図3では、便宜上、電極30,32、ヒーター40,42、および試料固定ネジ50以外の部材の図示を省略している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
基台10は、例えば、導電性の材料で構成されている。基台10は、走査電子顕微鏡1に装着されたときに接地される。これにより、電子線EBの照射による基台10のチャージアップ(帯電)を防止することができる。
The
取付け台20は、走査電子顕微鏡1の試料ステージ4に着脱可能に装着される。取付け台20は、基台10に絶縁部材12を介して接続されている。絶縁部材12は、取付け台20と基台10とを電気的に絶縁するとともに、熱的に絶縁する。
The mounting
第1電極30および第2電極32は、試料Sに電流を流すための電極である。第1電極30および第2電極32は、電源34およびスイッチ36に接続されている。スイッチ36によって、試料Sに流す電流のオン、オフを切り替えることができる。第1電極30および第2電極32によって試料Sに電流を流すことにより、試料Sを加熱(通電加熱)することができる。
The
試料ホルダー100には、電子線EBの照射により第1電極30および第2電極32がチャージアップすることを防ぐために、第1電極30および第2電極32に溜まった電荷を逃がすための経路が設けられている。
The
第1電極30および第2電極32は、試料Sを挟んで固定する。図示の例では、第1電極30および第2電極32は平板状であり、互いに対向する第1電極30の表面と第2電
極32の表面との間で試料Sが固定されている。試料ホルダー100では、試料Sは第1電極30および第2電極32のみと接している。すなわち、試料Sは、第1電極30および第2電極32のみで固定されている。
The
第1電極30および第2電極32は、試料ホルダー100が試料ステージ4に装着されたときに、試料Sに照射される電子線EBを遮らないように配置されている。例えば、第1電極30および第2電極32は、図3に示すように、第1方向Aにおいて、試料Sを挟むように設けられている。第1方向Aは、図1に示すように、試料ホルダー100が走査電子顕微鏡1に装着された場合に、試料Sに照射される電子線の照射方向に対して交差する方向(図示の例では垂直)である。そのため、第1電極30および第2電極32は、試料Sに照射される電子線EBを遮らない。
The
第1電極30および第2電極32の材質は、タングステンやタンタルなどの高融点金属であることが望ましい。これにより、試料Sを加熱する際に第1電極30および第2電極32が壊れることを防ぐことができる。
The material of the
第1ヒーター40および第2ヒーター42は、試料Sを加熱するためのヒーターである。第1ヒーター40および第2ヒーター42は、例えば、セラミックヒーターである。
The
第1ヒーター40は、絶縁部材14を介して、基台10に固定されている。絶縁部材14は、第1ヒーター40と基台10とを電気的に絶縁するとともに、熱的に絶縁する。
The
第1ヒーター40は、第1電極30に接続されている。すなわち、第1ヒーター40は、第1電極30を介して、試料Sを加熱する。第1ヒーター40は、試料Sに接していなくてもよい。第1ヒーター40と第1電極30とは、例えば、一体に構成されている。
The
第2ヒーター42は、試料固定ネジ50に接続されており、基台10に固定されていない。そのため、試料ホルダー100では、試料固定ネジ50のねじ込みの程度に応じて、第2ヒーター42(および第2電極32)を移動させることができる。
The
第2ヒーター42は、第2電極32に接続されている。すなわち、第2電極32を介して、試料Sを加熱する。第2ヒーター42は、試料Sに接していなくてもよい。第2ヒーター42と第2電極32とは、例えば、一体に構成されている。
The
第1ヒーター40は、電源44aおよびスイッチ46aに接続されている。第2ヒーター42は、電源44bおよびスイッチ46bに接続されている。このように第1ヒーター40および第2ヒーター42は、それぞれ独立した電源およびスイッチに接続されている。すなわち、試料ホルダー100では、第1ヒーター40および第2ヒーター42は、独立して動作可能に構成されている。
The
第1ヒーター40および第2ヒーター42は、ヒーター保護板48で覆われている。ヒーター保護板48は、ヒーター40,42を保護するとともに、ヒーター40,42から放出される熱電子が検出器で検出されることを防ぐために設けられている。ヒーター保護板48を設けることにより、ヒーター40,42から放出された熱電子に起因するSEM像のノイズを低減することができる。ヒーター保護板48の材質は、例えば、金属である。
The
試料固定ネジ50は、試料Sを固定するためのネジである。試料固定ネジ50は、試料Sが第1電極30と第2電極32との間で固定されるように、第2電極32を第1電極30に向けて押圧する。
The
具体的には、試料固定ネジ50は、基台10に形成された貫通孔の内面に形成された雌ネジ部16に螺合される雄ネジ部52を有しており、雄ネジ部52が雌ネジ部16にねじ込まれることにより、第2電極32(第2ヒーター42)を第1電極30に向けて押圧する。第1電極30は、基台10に固定された第1ヒーター40に固定されているため、試料固定ネジ50が第2電極32を第1電極30に向けて押圧することにより、試料Sは第1電極30と第2電極32との間に挟まれて固定される。
Specifically, the
また、試料固定ネジ50は、ねじ込みの程度に応じて、第2電極32を第1方向Aに移動させることができる。そのため、試料固定ネジ50によって、第1電極30と第2電極32との間の距離を調整できる。したがって、試料ホルダー100では、様々な大きさの試料Sを保持することができる。
Further, the
試料固定ネジ50は、図示の例では、第2ヒーター42に接続されている。そのため、試料固定ネジ50は、第2ヒーター42を介して第2電極32を押圧して、試料Sを固定する。
The
試料固定ネジ50は、複数設けられている。図示の例では、試料固定ネジ50は、4つ設けられている。複数の試料固定ネジ50によって第2電極32を押圧することにより、試料Sをより確実に固定することができる。
A plurality of
1.2. 試料ホルダーの動作
(1)試料の加熱
次に、試料ホルダー100が試料Sを加熱するときの動作について説明する。図4〜図7は、試料ホルダー100が試料Sを加熱するときの動作を説明するための図である。
1.2. Operation of the sample holder (1) Heating of the sample Next, the operation when the
試料ホルダー100では、図4に示すように、スイッチ36をONにすることにより、第1電極30および第2電極32によって試料Sに電流を流すことができる。これにより、試料Sを通電加熱することができる。
In the
また、試料ホルダー100では、図5に示すように、スイッチ46aおよびスイッチ46bをONにすることにより、第1ヒーター40および第2ヒーター42を動作させることができる。これにより、試料Sを第1電極30側および第2電極32側の両方から加熱することができる。なお、このとき、スイッチ36をONにすることにより、第1ヒーター40および第2ヒーター42によって試料Sを加熱しつつ、第1電極30および第2電極32によって試料Sを通電加熱することができる。
Further, in the
また、試料ホルダー100では、図6に示すように、スイッチ46aをONとし、かつ、スイッチ46bをOFFとすることにより、第1ヒーター40を動作させつつ、第2ヒーター42を動作させないことができる。これにより、試料Sを第1電極30側からのみ加熱することができる。なお、このとき、スイッチ36をONにすることにより、第1ヒーター40によって試料Sを加熱しつつ、第1電極30および第2電極32によって試料Sを通電加熱することができる。
Further, in the
また、試料ホルダー100では、図7に示すように、スイッチ46aをOFFとし、かつ、スイッチ46bをONとすることにより、第2ヒーター42を動作させつつ、第1ヒーター40を動作させないことができる。これにより、試料Sを第2電極32側からのみ加熱することができる。なお、このとき、スイッチ36をONにすることにより、第2ヒーター42によって試料Sを加熱しつつ、第1電極30および第2電極32によって試料Sを通電加熱することができる。
Further, in the
(2)試料の保持
次に、試料ホルダー100が試料Sを保持するときの動作について説明する。
(2) Holding the sample Next, the operation when the
図8は、試料ホルダー100が独立した2つの板状部材S1,S2を接触させた状態で保持している様子を模式的に示す図である。
FIG. 8 is a diagram schematically showing how the
試料ホルダー100では、図8に示すように、試料が独立した2つの板状部材S1,S2からなる場合であっても、2つの板状部材S1,S2が接触した状態を保ちつつ、その接触界面S3を観察できるように板状部材S1,S2を保持することができる。そのため、試料ホルダー100を用いることにより、走査電子顕微鏡1において、例えば低融点金属同士の接合過程のその場観察を行うことができる。
In the
図9は、試料ホルダー100が球形の試料Sを保持している様子を模式的に示す図である。
FIG. 9 is a diagram schematically showing how the
試料ホルダー100では、図9に示すように、試料Sが球形であっても、試料Sを保持することができる。なお、試料ホルダー100では、試料Sの形状が球形の場合に限定されず、様々な形状を有する試料Sを保持することができる。
As shown in FIG. 9, the
図10は、試料ホルダー100が、試料台S4を保持している様子を模式的に示す図である。
FIG. 10 is a diagram schematically showing how the
図10に示すように、試料ホルダー100では、試料台S4を保持することができる。具体的には、試料ホルダー100では、試料Sを保持する場合と同様に、試料固定ネジ50によって、試料台S4が第1電極30と第2電極32との間で固定されるように、第2電極32を第1電極30に向けて押圧することで試料台S4を保持することができる。
As shown in FIG. 10, the
試料ホルダー100では、試料台S4を保持することができるため、例えば、試料Sが微細であった場合(例えば試料Sが粉体であった場合)に、試料Sを試料台S4に載置することで、試料Sを走査電子顕微鏡1に導入することができる。試料台S4の材質は、耐熱性を有し、かつ、導電性を有する材料であることが望ましい。これにより、試料ホルダー100において、試料台S4に載置された試料Sを加熱することができる。
Since the
試料ホルダー100は、例えば、以下の特徴を有する。
The
試料ホルダー100では、試料固定ネジ50が、試料Sが第1電極30と第2電極32との間で固定されるように、第2電極32を第1電極30に向けて押圧する。そのため、試料ホルダー100では、様々な形状の試料Sを保持することができる。さらに、試料ホルダー100では、第1電極30および第2電極32を試料Sに密着させることができるため、効率よく試料Sを通電加熱することができる。
In the
さらに、試料ホルダー100では、試料固定ネジ50のねじ込みの程度に応じて、第1電極30と第2電極32との間の距離を調整できるため、様々な大きさの試料Sを保持することができる。したがって、試料ホルダー100では、コネクタ接点や、ヒューズなど数センチ程度の大きさの試料を、確実に保持することができる。
Further, in the
試料ホルダー100では、第1電極30に接続されている第1ヒーター40と、第2電極32に接続されている第2ヒーター42と、を含む。そのため、試料ホルダー100では、第1電極30および第2電極32による通電加熱に加えて、第1ヒーター40および
第2ヒーター42によっても試料Sを加熱することができる。また、試料ホルダー100では、第1ヒーター40は第1電極30を介して試料Sを加熱することができ、第2ヒーター42は第2電極32を介して試料Sを加熱することができる。
The
試料ホルダー100では、第1ヒーター40と第2ヒーター42とは、独立して動作可能に構成されている。そのため、試料ホルダー100では、試料Sを第1ヒーター40および第2ヒーター42のいずれかで加熱することもできるし、試料Sを第1ヒーター40および第2ヒーター42の両方で加熱することもできる。したがって、試料ホルダー100では、試料Sを第1電極30側からのみ加熱することもできるし、試料Sを第2電極32側からのみ加熱することもできるし、試料Sを第1電極30側および第2電極32側の両方から加熱することもできる。
In the
試料ホルダー100では、試料固定ネジ50は、雄ネジ部52が基台10の雌ネジ部16にねじ込まれることにより、第2電極32を押圧する。そのため、試料ホルダー100では、試料固定ネジ50のねじ込みの程度に応じて、第2電極32を試料Sに押し当てる力を調整することができる。
In the
1.3. 試料ホルダーの変形例
次に、第1実施形態に係る試料ホルダーの変形例について、図面を参照しながら説明する。図11は、第1実施形態の変形例に係る試料ホルダー200を模式的に示す断面図である。
1.3. Deformation Example of Sample Holder Next, a modification of the sample holder according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing the
以下、第1実施形態の変形例に係る試料ホルダー200において、上述した試料ホルダー100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Hereinafter, in the
試料ホルダー200は、図11に示すように、試料固定ネジ50が第2電極32を押圧する力を測定するためのセンサー210を含む。
As shown in FIG. 11, the
センサー210は、例えば、圧力センサーである。センサー210が、試料固定ネジ50が第2電極32を押圧する力を測定することにより、試料Sに加わる力の大きさの情報を得ることができる。
The
試料ホルダー200によれば、センサー210を含むため、走査電子顕微鏡1において、試料Sに加わる圧力を把握したうえで、試料Sを加熱しつつ、試料Sのその場観察を行うことができる。そのため、試料Sに加わる圧力および温度をパラメーターとして、試料Sの状態の変化を観察することができる。また、例えば、試料ホルダー200では、試料Sに加わる力を確認しつつ、試料Sを第1電極30と第2電極32との間に挟むことができるため、試料Sを試料ホルダー100に固定する際に、試料Sが破損してしまう可能性を低減することができる。
According to the
2. 第2実施形態
次に、第2実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図12は、第2実施形態に係る試料ホルダー300を模式的に示す断面図である。図13は、第2実施形態に係る試料ホルダー300を模式的に示す平面図である。なお、図12は、図13のXII−XII線断面図である。また、図13では、便宜上、ヒーター40,42、および試料固定ネジ50以外の部材の図示を省略している。
2. Second Embodiment Next, the sample holder according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing the
以下、第2実施形態に係る試料ホルダー300において、上述した試料ホルダー100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省
略する。
Hereinafter, in the
上述した試料ホルダー100では、図2および図3に示すように、試料固定ネジ50によって第2電極32を第1電極30に向けて押圧することより、第1電極30と第2電極32とで試料Sを挟んで固定した。
In the
これに対して、試料ホルダー300では、図12および図13に示すように、試料固定ネジ50によって第2ヒーター42を第1ヒーター40に向けて押圧することにより、第1ヒーター40と第2ヒーター42とで試料Sを挟んで固定する。
On the other hand, in the
本実施形態では、第1ヒーター40および第2ヒーター42が試料Sを挟むため、第1ヒーター40および第2ヒーター42は試料Sに接している。図示の例では、互いに対向する第1ヒーター40の表面と第2ヒーター42の表面との間で試料Sが固定されている。
In the present embodiment, since the
試料ホルダー300では、試料固定ネジ50によって第2ヒーター42を第1ヒーター40に向けて押圧することができる。第1ヒーター40は、基台10に固定されているため、第2ヒーター42を第1ヒーター40に向けて押圧することにより、試料Sは第1ヒーター40と第2ヒーター42との間に挟まれて固定される。
In the
なお、試料ホルダー300は、試料Sに電流を流すための電極(第1電極30および第2電極32)を備えていなくてもよい。
The
試料ホルダー300が試料Sを加熱するときの動作は、図4に示す第1電極30および第2電極32を用いた通電加熱を行うことができない点を除いて、上述した試料ホルダー100と同様であり、その説明を省略する。また、試料ホルダー300が試料Sを保持するときの動作は、上述した試料ホルダー100と同様であり、その説明を省略する。
The operation when the
試料ホルダー300によれば、試料固定ネジ50が、試料Sが第1ヒーター40と第2ヒーター42との間で固定されるように、第2ヒーター42を第1ヒーター40に向けて押圧する。そのため、試料ホルダー300では、上述した試料ホルダー100と同様に、試料Sを加熱することができ、かつ、様々な形状の試料Sを保持することができる。さらに、試料ホルダー300によれば、第1ヒーター40および第2ヒーター42を試料Sに密着させることができるため、効率よく試料Sを加熱することができる。
According to the
なお、第2実施形態に係る試料ホルダーは、上述した第1実施形態に係る試料ホルダーの変形例(図11参照)と同様に、試料固定ネジ50が第2ヒーター42を押圧する力を測定するためのセンサー210を含むことができる。
The sample holder according to the second embodiment measures the force with which the
3. 第3実施形態
次に、第3実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図14は、第3実施形態に係る試料ホルダー400を模式的に示す断面図である。図15は、第3実施形態に係る試料ホルダー400を模式的に示す平面図である。なお、図14は、図15のXIV−XIV線断面図である。また、図15では、便宜上、ヒーター440、電極支持部18a,18b、および試料固定ネジ50以外の部材の図示を省略している。
3. 3. Third Embodiment Next, the sample holder according to the third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a cross-sectional view schematically showing the
以下、第3実施形態に係る試料ホルダー400において、上述した試料ホルダー100,200,300の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Hereinafter, in the
上述した試料ホルダー100では、図2および図3に示すように、第1ヒーター40は第1電極30に接続され、第2ヒーター42は第2電極32に接続されていた。すなわち、試料ホルダー100では、第1ヒーター40で発生した熱は第1電極30を介して試料Sに伝わり、第2ヒーター42で発生した熱は第2電極32を介して試料Sに伝わっていた。
In the
これに対して、試料ホルダー400では、図14および図15に示すように、試料Sを加熱するためのヒーター440は、試料Sの下方に設けられている。すなわち、ヒーター440は、走査電子顕微鏡1において電子線EBが照射される試料Sの面側とは反対側に、配置されている。ヒーター440は、試料Sに接していなくてもよい。
On the other hand, in the
ヒーター440は、絶縁部材414を介して、基台10に固定されている。絶縁部材414は、ヒーター440と基台10とを電気的に絶縁するとともに、熱的に絶縁する。ヒーター440は、電源444aおよびスイッチ446aに接続されている。
The
本実施形態では、第1電極30は、電極支持部18aに接続されている。第1電極30は、例えば、電極支持部18aと一体に設けられている。電極支持部18aは、絶縁部材14を介して基台10に固定されている。
In the present embodiment, the
また、第2電極32は、電極支持部18bに接続されている。第2電極32は、例えば、電極支持部18bと一体に設けられている。電極支持部18bは、試料固定ネジ50に接続されている。
Further, the
試料ホルダー400によれば、上述した試料ホルダー100と同様に、試料Sを加熱することができ、かつ、様々な形状の試料を保持することができる。
According to the
なお、図示はしないが、試料ホルダー400は、ヒーター440を有さなくてもよい。すなわち、試料ホルダー400は、第1電極30および第2電極32による通電加熱のみが可能な試料ホルダーであってもよい。
Although not shown, the
4. 第4実施形態
次に、第4実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図16は、第4実施形態に係る試料ホルダー500を模式的に示す平面図である。図17および図18は、第4実施形態に係る試料ホルダー500を模式的に示す断面図である。なお、図17は、図16のXVII−XVII線断面図であり、図18は、図16のXVIII−XVIII線断面図である。また、図16では、便宜上、電極30,32、ヒーター40,42、電極支持部18a,18b、および試料固定ネジ50以外の部材の図示を省略している。
4. Fourth Embodiment Next, the sample holder according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 16 is a plan view schematically showing the
以下、第4実施形態に係る試料ホルダー500において、上述した試料ホルダー100,200,300,400の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Hereinafter, in the
上述した試料ホルダー100では、図2および図3に示すように、第1電極30および第2電極32は、第1方向Aにおいて試料Sを挟み、第1ヒーター40は第1電極30に接続され、第2ヒーター42は第2電極32に接続されていた。すなわち、試料ホルダー100では、第1ヒーター40で発生した熱は、第1電極30を介して試料Sに伝わり、第2ヒーター42で発生した熱は、第2電極32を介して試料Sに伝わっていた。
In the
これに対して、試料ホルダー500では、図16〜図18に示すように、第1電極30
および第2電極32は、第1方向Aにおいて試料Sを挟み、第1ヒーター40および第2ヒーター42は、第1方向Aとは異なる第2方向Bにおいて、試料Sを挟んでいる。そのため、試料ホルダー400では、第1ヒーター40および第2ヒーター42で発生した熱を、電極30,32を介さずに、試料Sに伝えることができる。
On the other hand, in the
The
図16に示す例では、第1方向Aと第2方向Bとは、互いに垂直である。なお、第1方向Aと第2方向Bとがなす角度は垂直(90度)に限定されず、0度でなければよい。 In the example shown in FIG. 16, the first direction A and the second direction B are perpendicular to each other. The angle formed by the first direction A and the second direction B is not limited to vertical (90 degrees) and may not be 0 degrees.
試料ホルダー500では、試料固定ネジ50によって第2電極32を第1電極30に向けて押圧することより、第1方向Aにおいて第1電極30と第2電極32とで試料Sを挟んで固定することができる。さらに、試料ホルダー500では、試料固定ネジ50によって第2ヒーター42を第1ヒーター40に向けて押圧することにより、第2方向Bにおいて第1ヒーター40と第2ヒーター42とで試料Sを挟んで固定することができる。したがって、試料ホルダー500では、より確実に試料Sを保持することができる。
In the
5. 第5実施形態
次に、第5実施形態に係る試料ホルダーについて、図面を参照しながら説明する。図19は、第5実施形態に係る試料ホルダー600を模式的に示す平面図である。なお、図19では、便宜上、電極30,32,630、ヒーター40,42,640、および試料固定ネジ50以外の部材の図示を省略している。
5. Fifth Embodiment Next, the sample holder according to the fifth embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 19 is a plan view schematically showing the
以下、第5実施形態に係る試料ホルダー600において、上述した試料ホルダー100,200,300,400,500の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Hereinafter, in the
上述した試料ホルダー100では、図2および図3に示すように、試料Sに電流を流すための電極として、第1電極30および第2電極32を有していた。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
これに対して、試料ホルダー600では、図19に示すように、試料Sに電流を流すための電極として、第1電極30、第2電極32、および第3電極630を有している。そのため、試料ホルダー600では、例えば2つの電極を有する場合と比べて、試料Sをより確実に通電加熱することができる。なお、第3電極630の構成は、上述した第1電極30の構成と同様であり、その説明を省略する。
On the other hand, as shown in FIG. 19, the
第1電極30、第2電極32、および第3電極630は、図示の例では、試料Sを囲むように配置される。これにより、例えば、独立した3つの部材S10,S12,S14を接触させた状態で保持することができる。
The
試料ホルダー600は、さらに、第3電極630に接続された第3ヒーター640を備えている。そのため、試料ホルダー600では、例えば2つのヒーターを有する場合と比べて、試料Sをより偏り無く加熱することができる。なお、第3ヒーター640の構成は、上述した第1ヒーター40の構成と同様であり、その説明を省略する。
The
なお、試料ホルダー600において、電極およびヒーターの数は特に限定されず、試料ホルダー600は、電極およびヒーターをそれぞれ4つ以上有していてもよい。
The number of electrodes and heaters in the
試料ホルダー600によれば、上述した試料ホルダー100と同様に、試料Sを加熱することができ、かつ、様々な形状の試料を保持することができる。さらに、試料ホルダー600によれば、第3電極630を含むため、試料Sをより確実に通電加熱することができる。
According to the
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。 It should be noted that the above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, each embodiment and each modification can be combined as appropriate.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes substantially the same configurations as those described in the embodiments (eg, configurations with the same function, method and result, or configurations with the same purpose and effect). The present invention also includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. The present invention also includes a configuration that exhibits the same effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. The present invention also includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
1…走査電子顕微鏡、2…チャンバー、4…試料ステージ、6…カラム、10…基台、12…絶縁部材、14…絶縁部材、16…雌ネジ部、18a…電極支持部、18b…電極支持部、20…取付け台、30…第1電極、32…第2電極、34…電源、36…スイッチ、40…第1ヒーター、42…第2ヒーター、44a…電源、44b…電源、46a…スイッチ、46b…スイッチ、48…ヒーター保護板、50…試料固定ネジ、52…雄ネジ部、100…試料ホルダー、200…試料ホルダー、210…センサー、300…試料ホルダー、400…試料ホルダー、414…絶縁部材、440…ヒーター、444a…電源、446a…スイッチ、500…試料ホルダー、600…試料ホルダー、630…第3電極、640…第3ヒーター 1 ... scanning electron microscope, 2 ... chamber, 4 ... sample stage, 6 ... column, 10 ... base, 12 ... insulating member, 14 ... insulating member, 16 ... female threaded portion, 18a ... electrode support portion, 18b ... electrode support Part, 20 ... Mounting base, 30 ... 1st electrode, 32 ... 2nd electrode, 34 ... Power supply, 36 ... Switch, 40 ... 1st heater, 42 ... 2nd heater, 44a ... Power supply, 44b ... Power supply, 46a ... Switch , 46b ... Switch, 48 ... Heater protection plate, 50 ... Sample fixing screw, 52 ... Male screw part, 100 ... Sample holder, 200 ... Sample holder, 210 ... Sensor, 300 ... Sample holder, 400 ... Sample holder, 414 ... Insulation Member, 440 ... heater, 444a ... power supply, 446a ... switch, 500 ... sample holder, 600 ... sample holder, 630 ... third electrode, 640 ... third heater
Claims (7)
試料または前記試料が載置される試料台に電流を流すための第1電極および第2電極と、
前記試料または前記試料台が前記第1電極と前記第2電極との間で固定されるように、前記第2電極を前記第1電極に向けて押圧する押圧部と、
前記試料または前記試料台を加熱するための第1ヒーターおよび第2ヒーターと、
を含み、
前記第1ヒーターは、前記第1電極に機械的に接続され、
前記第2ヒーターは、前記第2電極に機械的に接続されている、試料ホルダー。 A sample holder for charged particle beam devices
A first electrode and a second electrode for passing an electric current through the sample or the sample table on which the sample is placed, and
A pressing portion that presses the second electrode toward the first electrode so that the sample or the sample table is fixed between the first electrode and the second electrode.
A first heater and a second heater for heating the sample or the sample table,
Including
The first heater is mechanically connected to the first electrode.
The second heater is a sample holder that is mechanically connected to the second electrode.
試料または前記試料が載置される試料台に電流を流すための第1電極および第2電極と、
前記試料または前記試料台が前記第1電極と前記第2電極との間で固定されるように、前記第2電極を前記第1電極に向けて押圧する押圧部と、
前記試料または前記試料台を加熱するための第1ヒーターおよび第2ヒーターと、
を含み、
前記第1電極および前記第2電極は、第1方向において、前記試料または前記試料台を挟むように設けられ、
前記第1ヒーターおよび前記第2ヒーターは、前記第1方向とは異なる第2方向において、前記試料または前記試料台を挟むように設けられている、試料ホルダー。 A sample holder for charged particle beam devices
A first electrode and a second electrode for passing an electric current through the sample or the sample table on which the sample is placed, and
A pressing portion that presses the second electrode toward the first electrode so that the sample or the sample table is fixed between the first electrode and the second electrode.
A first heater and a second heater for heating the sample or the sample table,
Including
The first electrode and the second electrode are provided so as to sandwich the sample or the sample table in the first direction.
A sample holder in which the first heater and the second heater are provided so as to sandwich the sample or the sample table in a second direction different from the first direction.
前記第1ヒーターと前記第2ヒーターとは、独立して動作可能に構成されている、試料ホルダー。 In claim 1 or 2,
A sample holder in which the first heater and the second heater are configured to be able to operate independently.
前記押圧部が前記第2電極を押圧する力を測定するためのセンサーを含む、試料ホルダ
ー。 In any one of claims 1 to 3 ,
A sample holder including a sensor for measuring the force with which the pressing portion presses the second electrode.
基台を含み、
前記押圧部は、雄ネジ部を有し、
前記基台には、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が設けられ、
前記押圧部は、前記雄ネジ部が前記雌ネジ部にねじ込まれることにより、前記第2電極を押圧する、試料ホルダー。 In any one of claims 1 to 4 ,
Including the base
The pressing portion has a male screw portion and has a male screw portion.
The base is provided with a female screw portion that is screwed into the male screw portion.
The pressing portion is a sample holder that presses the second electrode by screwing the male screw portion into the female screw portion.
前記試料または前記試料台に電流を流すための第3電極を、さらに含む、試料ホルダー。 In any one of claims 1 to 5 ,
A sample holder further comprising a third electrode for passing an electric current through the sample or the sample table.
試料または前記試料が載置される試料台を加熱するための第1ヒーターおよび第2ヒーターと、
前記試料または前記試料台が前記第1ヒーターと前記第2ヒーターとの間で固定されるように、前記第2ヒーターを前記第1ヒーターに向けて押圧する押圧部と、
を含む、試料ホルダー。 A sample holder for charged particle beam devices
A first heater and a second heater for heating the sample or the sample table on which the sample is placed, and
A pressing portion that presses the second heater toward the first heater so that the sample or the sample table is fixed between the first heater and the second heater.
Including, sample holder.
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